4, 5. Пользователь 2, получив шифрованное сообщение , дешифрирует его с помощью своего секретного ключа и в соответствии с идентификатором ID1, аналогично с пунктами 1 и 2 выше перечисленных действий получает от авторитетного источника открытый ключ пользователя 1 .

6. Пользователь 2, используя , посылает пользователю 1 шифрованное сообщение , где N2 - уникальная метка данного сообщения.

7. Пользователь 1 шифрует с помощью открытого ключа сообщение Y, предназначенное пользователю 1 и передает .

Приведенный вариант распределения открытых ключей имеет некоторые недостатки:

q каждый раз, когда пользователь намерен передать информацию новому адресату, то он должен обращаться к авторитетному источнику с целью получения открытого ключа;

q каталог имен и открытых ключей, поддерживаемый авторитетным источником, является привлекательным местом для нарушителя передачи информации пользователей.

На рисунке 2.8 представлен сценарий распределения открытых ключей с применением сертификатов открытых ключей. Обязательным условием данного варианта распределения открытых ключей пользователей является условие, что авторитетный источник сертификатов имеет свой секретный ключ , и каждый пользователь знает его открытый ключ . При этом выполняется следующий порядок действий (номера, проставленные у стрелочек, совпадают с последовательностью действий участников обмена сообщениями):

1. Пользователь 1 генерирует пару ключей (соответственно, открытый и секретный) и по защищенному каналу связи обращается к авторитетному источнику сертификатов с целью получения сертификата.

2. Авторитетный источник шифрует с помощью своего секретного ключа сертификат и выдает его пользователю 1. Сертификат содержит:

q - открытый ключ пользователя 1 (данный ключ пользователь 1 сам сгенерировал и передал авторитетному источнику для сертификации);

q IDП1 - идентификатор пользователя 1;

q TП1 - срок действия сертификата пользователя.

3. Пользователь 1 пересылает свой сертификат , полученный от авторитетного источника, пользователю 2. Последний, зная открытый ключ авторитетного источника сертификатов , имеет возможность прочитать и удостовериться, что полученное сообщение является сертификатом .

4. 4, 5, 6. Пользователь 2 выполняет аналогичные действия, которые были выполнены пользователем 1 в пунктах 1, 2 и 3. То есть получает от авторитетного источника сертификат . Пересылает его пользователю 1. Последний, зная открытый ключ авторитетного источника сертификатов , имеет возможность прочитать и удостовериться, что полученное сообщение является сертификатом

.

В результате перечисленных действий пользователи обменялись открытыми ключами и готовы к передаче и приему пользовательских сообщений.

2.4 Применение криптосистемы с открытым ключом для распределения секретных ключей

На сегодняшний день существует несколько подходов применения криптосистемы с открытым ключом для распределения секретных ключей [7]. Рассмотрим некоторые из них.

Простое распределение секретных ключей состоит в выполнении следующих действий:

1. Пользователь 1 генерирует пару ключей , соответственно, открытый и секретный.

2. Пользователь 1 передает пользователю 2 сообщение , где - идентификатор пользователя 1.

3. Пользователь 2, получив сообщение от пользователя 1, так же генерирует свою пару ключей .

4. Пользователь 2, используя открытый ключ пользователя 1, шифрует и передает сообщение пользователю 1.

5. Пользователь 1 уничтожает свой секретный ключ , а пользователь 2 уничтожает открытый ключ пользователя 1 .

Таким образом, оба пользователя имеют сеансовый (секретный) ключ и могут использовать его для передачи информации, защищенной традиционным шифрованием. По окончании сеанса передачи информации ключ уничтожается. Однако данный подход уязвим для активных нарушений. Действительно, если нарушитель имеет возможность внедрения в соединение между пользователями, то, выполняя следующие действия (рисунок 2.9), он будет иметь возможность знать секретный (сеансовый) ключ.

1. Пользователь 1 генерирует пару ключей и передает пользователю 2 сообщение .

2. Нарушитель перехватывает сообщение , создает собственную пару ключей и передает пользователю 2 сообщение .

3. Пользователь 2, получив сообщение , генерирует свою пару ключей , шифрует (используя открытый ключ нарушителя ) и передает сообщение пользователю 1.

4. Нарушитель перехватывает сообщение , дешифрирует его , определяет сеансовый ключ и передает пользователю 2 сообщение .

В результате оба пользователя имеют сеансовый ключ , однако не будут подозревать, что он тоже известен и нарушителю.

Сценарий распределения секретных ключей с обеспечением конфиденциальности и аутентичности изображен на рисунке 2.10 и состоит в выполнении следующих действий.

1. Пользователи генерируют пары ключей, соответственно , , и обмениваются между собой открытыми ключами и .

2. Пользователь 1, используя , передает пользователю 2 сообщение , содержащее: свой идентификатор - IDП1; - уникальная метка данного сообщения.

3. Пользователь 2, используя , передает пользователю 1 сообщение , содержащее и - уникальные метки данного сообщения. Наличие метки убеждает пользователя 1 в том, что только пользователь 2 мог дешифрировать сообщение .

4. Пользователь 1, используя , передает пользователю 2 сообщение , содержащее уникальную метку . Данное сообщение выполняет функцию подтверждения для пользователя 2, что его респондентом является пользователь 1.

5. Пользователь 1 генерирует секретный (сеансовый) ключ , который дважды шифруется с использованием: своего секретного ключа и открытого ключа пользователя 2 . После выполнения процедуры шифрования сообщение передается пользователю 2. Последний, имея открытый ключ пользователя 1 и свой секретный ключ, дешифрирует полученное сообщение.

В результате перечисленных действия оба пользователя имеют секретный (сеансовый) ключ .

2.5 Применение криптосистемы с открытым ключом для аутентификации пользователя со стороны автономного объекта

На рисунке 2.11 представлена структура телекоммуникационной системы, состоящая из удаленного объекта и пользователя. Удаленный объект в автономном режиме выполняет некоторые функции, например, осуществляет сбор информации J. Через неопределенное время пользователь по каналу связи передает автономному объекту некоторое сообщение, например команду K - «Выйти на связь и передать собранную информацию J». Приведенную систему часто называют системой дистанционного управления объектом.

В подобных системах возникает задача аутентификации пользователя со стороны автономного объекта. Действительно, если не принять соответствующих мер по организации защищенного канала доступа к автономному объекту, то нарушитель, используя перехват сообщения K, может несанкционированно управлять автономным объектом.

На рисунке 2.12 приведен сценарий, реализующий надежную аутентификацию пользователя со стороны автономного объекта, который содержит два этапа и состоит в выполнении следующих процедур.

1 Этап - предварительная настройка параметров объекта и пользователя. Данный этап выполняется один раз перед началом автономного функционирования объекта. Пользователь генерирует и размещает в оперативной памяти автономного объекта идентификатор ID и временной параметр .

2 Этап: - сеанс связи пользователя с объектом:

1. Пользователь по открытому каналу связи посылает автономному объекту сигнал S, который приводит автономный объект в активное состояние - выйти на связь с пользователем.

2. Автономный объект генерирует сеансовую, связанную пару ключей , включает таймер, фиксирует время начала сеанса и передает пользователю свой открытый ключ . Значения открытого и секретного ключей имеют случайный характер.

3. Пользователь генерирует свою сеансовую, связанную пару ключей , значения которых тоже имеют случайный характер. Используя открытый ключ объекта, передает ему сообщение , содержащее общий идентификатор ID и свой открытый ключ .

4. Автономный объект, используя свой секретный ключ , дешифрирует принятое сообщение от пользователя . По таймеру фиксирует время принятия сообщения . Рассчитывает и принимает решение: если , то конец связи с пользователем. В противном случае проверяет: идентификатор ID, полученный в сообщении от пользователя, совпадает с собственным идентификатором? Если нет, то конец связи. Иначе - используя открытый ключ пользователя , передает ему сообщение , содержащее запрос X на выполнение команды K, и фиксирует время .

5. Пользователь:

· используя свой секретный ключ , дешифрирует принятое сообщение ;

· используя открытый ключ объекта , передает удаленному объекту сообщение , содержащее команду управления K и новый идентификатор, который будет использован в будущем сеансе связи (значение нового ID имеет случайный характер);

· фиксирует в своей оперативной памяти значение нового идентификатора;

· уничтожает свою сеансовую пару ключей и открытый сеансовый ключ объекта .

6. Объект дешифрирует принятое сообщение. Рассчитывает и принимает решение: если , то конец связи с пользователем. В противном случае размещает в оперативной памяти новый идентификатор ID, уничтожает свою пару ключей и выполняет команду K.

Таким образом, каждый сеанс связи пользователя с удаленным объектом характеризуется использованием «своих» сеансовых ключей и «своего» сеансового идентификатора. Значения данных параметров имеет случайный характер, что гарантирует надежную аутентификацию пользователя со стороны удаленного объекта.

Контрольные вопросы

1. Изобразите модель криптосистемы с одним ключом и поясните принцип ее работы.

2. Изобразите модель криптосистемы с одним ключом и участием центра распределения ключей и поясните принцип ее работы.

3. Изобразите модель криптосистемы с открытым ключом, обеспечивающей конфиденциальность передаваемой информации. Поясните принцип работы данной модели.

4. Изобразите модель криптосистемы с открытым ключом, обеспечивающей аутентификацию передаваемой информации. Поясните принцип работы данной модели.

5. Изобразите модель криптосистемы с открытым ключом, обеспечивающей конфиденциальность и аутентификацию передаваемой информации. Поясните принцип работы данной модели.

6. Перечислите основные требования, которым должны удовлетворять криптосистемы с открытым ключом.

7. Поясните, в чем состоит суть индивидуального публичного объявления открытых ключей пользователями?

8. Изобразите сценарий распределения открытых ключей с использованием публично доступного каталога открытых ключей.

9. Изобразите сценарий распределения открытых ключей с участием авторитетного источника открытых ключей.

10. Поясните, в чем состоит суть сертификации открытых ключей.

11. В чем суть простого распределения секретных ключей?

12. Поясните сценарий распределения секретных ключей с обеспечением конфиденциальности и аутентичности.

13. Изобразите сценарий применения криптосистемы с открытым ключом для аутентификации пользователя со стороны автономного объекта

14. Поясните, почему применение криптосистемы с открытым ключом гарантирует надежную аутентификацию пользователя со стороны автономного объекта,

3 общие критерии оценки безопасности информационных технологий

3.1 Целевая направленность общих критериев

В РФ нормативными документами по разработке систем защиты информации, средств вычислительной техники и автоматизированных систем являются Руководящие документы Гостехкомисси РФ. До недавнего времени Руководящие документы разрабатывались с учетом международных документов конца 80-х, начала 90-х годов. В июне 1999 года Международной организацией по стандартизации (International Organization Standardization, ISO) при содействии ряда стран был принят стандарт «Критерии оценки безопасности информационных технологий» [5], [6], [7] (в научной литературе и в литературе по стандартизации исторически закрепилось название «Общие критерии» (ОК)).

В 2001 г. под эгидой Гостехкомисси России был подготовлен стандарт ГОСТ Р ИСО/МЭК 15408-2001 [8], который после соответствующей апробации вступит в силу с 2004 г.. Данный стандарт является механизмом, предназначенным для разработки нормативных документов, позволяющих оценивать средства безопасности информационные технологий (ИТ) определенного назначения.

Для обеспечения действия данного стандарта ожидается выпуск целого ряда организационно-методологических документов, определяющих порядок разработки профилей защиты их оценки, регистрации и применения.

ОК направлены на обеспечение конфиденциальности, целостности и доступности информации пользователей. ОК дают возможность выработки системы требований, критериев и показателей для оценки уровня безопасности информационных технологий.

ОК предназначены для пользователей, разработчиков и специалистов, обеспечивающих оценку характеристик безопасности систем ИТ.

3.2 Концепция общих критериев

3.3 Профили защиты

Профиль защиты предназначен для сертификации средств защиты информации продуктов и систем ИТ и получения сопоставимых оценок их безопасности. Профили защиты служат также основой для разработки разделов требований безопасности информации (заданий по безопасности) в ТЗ (ТТЗ) на конкретные изделия ИТ.

3.4 Нормативные документы оценки безопасности информационных технологий в Российской Федерации

4 защита информации в сетях с технологией ATM

4.1 Обмен информацией между агентами защиты

Установление и поддержание соединений защиты на сетях ATM достаточно сложный и ответственный процесс, который состоит из двух этапов и базируется на протоколе обмена сообщениями защиты (Security Message Exchange, SME) и передаче специальных ячеек защиты OAM (рисунок 1.9).

Протокол обмена сообщениями защиты SME используется для:

· аутентификации агентов между собой;

· согласования служб защиты между агентами защиты;

· установления соединения защиты.

Возможно два варианта реализации протокола SME.

1. В плоскости управления (с использованием канала сигнализации).

2. В плоскости пользователя (с использованием канала данных, установленного сигнализацией ранее).

В первом случае агенты защиты добавляют к сигнальному сообщению информационный элемент служб защиты (Security Services Information Element, SSIE).

Страницы: 1, 2, 3, 4